(57)【要約】      （修正有）【課題】洗浄用バッグによる試料吸入口の洗浄における、洗浄用ガスの充填・保存などの準備作業および洗浄作業の煩雑さや試料が改めて装置内配管を流れるために発生する洗浄効果の低下を改善するにおい識別装置を提供する。【解決手段】試料の測定終了後に試料容器１を吸入口２から取り外し、窒素ボンベ６からの窒素ガスをバルブＶ３−フィルタＦ１−バルブＶ２１−バルブＶ２２−六方弁３−バルブＶ１−吸入口２の経路で吸入口２に向けて逆流させて吸入口２から放出し、洗浄用バッグを使用することなく吸入口２および吸入口２近傍の配管を強制的に洗浄する。手作業等による洗浄作業が解消される。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
１個または複数個のガスセンサーを備え、高圧ボンベやコンプレッサーによる加圧ガスをキャリアガスとして使用して、試料吸入口から導入されたにおいガスの測定を実行するにおい識別装置において、そのキャリアガスを試料吸入口に逆流させるキャリアガス逆流手段を設け、キャリアガスの逆流にて試料吸入口およびその周辺配管の洗浄を行う機能を有することを特徴とするにおい識別装置。
【請求項２】
複数の試料の取り付けおよび選択が可能な試料取り付け口を有し、前記におい識別装置の試料吸入口と配管により接続され、試料取り付け口から導入された試料をにおい識別装置に導入する自動サンプリング装置を備えたにおい識別装置において、逆流させたキャリアガスをにおい識別装置の試料吸入口を介して前記自動サンプリング装置の試料取り付け口の洗浄を行うことを特徴とするにおい識別装置。
【請求項３】
上記におい識別装置により試料測定を実施中に、前記自動サンプリング装置内の共通配管部分に、逆流されたキャリアガスをにおい識別装置の試料吸入口を介して導入し、共通配管部分の洗浄を行う手段を備えたことを特徴とする請求項２記載のにおい識別装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は食品や香料などのにおいに関する研究開発分野、食品や化成品製造などのにおいに関連する品質管理分野、臭気環境の管理分野で使用されるにおい識別装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
におい識別装置（以下、原則として装置と略記する）は、試料を内蔵ポンプなどによる吸引やインジェクターなどによる注入により装置内に導入し、においセンサへ導きそのセンサの応答出力を用いて、試料を識別している（たとえば特許文献１参照）。試料の測定に際し装置の試料接続口（以下、吸入口と記載する）および試料の流路には試料が付着しその履歴が残るので、別の試料を測定する際にはまず吸入口に清浄なガスを充填したバッグを接続して吸入口および配管を洗浄した後に別の試料を測定する。以下図３によって従来の装置の主要な構成を例示し作動を説明する。
【０００３】
図３は装置の構成の１例を示している。試料容器１は装置の吸入口２に接続される。六方弁３およびバルブＶ１〜Ｖ４は装置内を流れる流体の経路を切り替える。捕集管４はたとえばカーボン系などの吸着剤を内蔵し、におい成分を吸着する。捕集管４は加熱用のヒータ（図示せず）によって適切な温度に加熱される。ポンプ５は試料を吸引して装置内の必要な経路に貫流させ、第１排気口から排出させる。窒素ボンベ６は乾燥窒素ガスを充填している。乾燥窒素ガスは試料をフローセル８に導入する際のキャリアガスとして使用される。
【０００４】
フローセル８は金属酸化物半導体を感応膜に利用した特性の異なる複数個のにおいセンサを内蔵しており、種々のにおいを検知する。このセンサは感応膜に吸着した酸素分子とにおい成分の分子との間の酸化還元反応によるセンサの導電率の変化を利用して検出を行うので、測定時にはたとえば空気を試料とともに供給して酸素分子を補給する必要がある。このため圧縮空気を充填した空気ボンベ７から必要に応じて酸素を含んだ空気が供給される。なお、においセンサには酸素の供給の必要がないもの、たとえば導電性高分子を使用したセンサなどもあり、そのようなセンサを使用した場合には空気ボンベ７および空気の混合経路は省くことができる。
【０００５】
モレキュラーシーブまたは活性炭などを使用したフィルタＦ１〜Ｆ３はバルブＶ３またはバルブＶ４を経由して流入する気体内に混入している、たとえばにおい成分と誤認されるような不純物等があった場合にそれらの不純物等を除去する。なお装置には必要に応じて他の要素、たとえば減圧弁、圧力計、流量計、流量調節弁なども使用されているが、本発明と直接の関連はないので図示を省略する。
【０００６】
以下に測定の主要手順を示す。最初に試料中のにおい成分の捕集について説明する。この工程では、試料容器１内の試料が−吸入口２−バルブＶ１−六方弁３−捕集管４−バルブＶ２−ポンプ５の経路を通過するように、各バルブおよび六方弁３の開路方向を選択する。試料はポンプ５の吸引力によって上記の経路を通過して第１排気口に排出されるが、この工程でにおい成分は任意の温度、例えば４０℃の捕集管４に吸着・蓄積される。
【０００７】
なお六方弁３は外部に対して６個の接続ポートを有し、回転により第１ポジションおよび第２ポジションの２種類のポジションを順次選択する構造になっている。６個の接続ポートを時計方向にａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆとすると、たとえば第１ポジションではａ−ｂ、ｃ−ｄ、ｅ−ｆ間が開路（図３に実線で示す）となり、ｂ―ｃ、ｄ―ｅ、ｆ―ａ間は閉路（図３に点線で示す）となる。第２ポジションでは開路と閉路が第１ポジションと逆転する。図３は上記の第１ポジション、すなわちａ−ｂ、ｃ−ｄ、ｅ−ｆ間が開通している状態を示している。第１ポジションはにおい成分の捕集時のポジションである。
【０００８】
におい成分の捕集の終了後、バルブＶ１の選択方向は切り替えられて吸入口２方向が閉止されフィルタＦ１方向から六方弁３に到る方向の経路が開かれる。またバルブＶ２は流路Ａの方向に切り替えられ、窒素ボンベ６からの窒素ガスはバルブＶ３−フィルタＦ１−バルブＶ１−六方弁３−捕集管４−バルブＶ２−流路Ａ−第１排気口の経路で流され、この経路内の残留試料、残留水分等が除去される。このとき、任意の温度、例えば４０℃の捕集管４に吸着されている試料中のにおい成分は引き続き捕集管４に吸着されており、捕集管４内の残留水分のみが除去される。なお測定期間中は通常、六方弁３、フローセル８および六方弁３からフローセル８に到る経路は加熱器（図示せず）によって室温よりやや高温、たとえば７５℃に保温されており、周囲温度の変動によるにおいセンサの特性変化および試料中の高沸点化合物の経路内壁等への付着を防止している。
【０００９】
次に六方弁３のポジションを切り替え、窒素ボンベ６からの窒素ガスを、バルブＶ３−フィルタＦ２−六方弁３−捕集管４−六方弁３−フローセル８−第２排気口の経路に切り替えて流すとともに、捕集管４をたとえば１０℃／秒の上昇速度で加熱開始する。この加熱により捕集管４内のにおい成分は順次脱離し窒素ガスに運ばれてフローセル８を通過し、フローセル８に内蔵されている複数個のにおいセンサで種々のにおい成分として検知される。
【００１０】
窒素ガスは前記のように、におい成分をフローセル８に運ぶキャリアガスとして使用されている。上記の切り替えに合わせて、空気ボンベ７から適量の空気をバルブＶ４−フィルタＦ３−フローセル８の経路で窒素ガスに混合し、フローセル８内のにおいセンサに酸素を供給する。なおこの工程においては、捕集管４内のキャリアガスの流れの方向は試料捕集時の試料の流れ、または残留試料、残留水分の除去時の窒素ガスの流れとは逆になる。
【００１１】
測定終了後は試料容器１を吸入口２から取り外し、吸入口２に清浄なガスを充填したバッグ（図示せず）を接続してポンプ５を作動させ、吸入口２および装置内配管を洗浄し、次の試料の測定に備える。
【００１２】
【特許文献１】特開２００２−２２６９２号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【００１３】
従来のにおい識別装置の構造は以上のとおりであり、別の試料を測定する前に行われる吸入口２および装置内配管の洗浄は前記のように事前に用意された清浄なガスを充填したバッグを使用して実施されていた。また複数の試料の取り付けおよび選択のための自動サンプリング装置を用いた測定においても、次試料測定前に前回の試料の履歴を排除するため、自動サンプリング装置の試料取り付け口および自動サンプリング装置内配管の洗浄を行う必要があり、その際にも清浄なガスを充填したバッグが使用されていた。このため測定時には事前に必ず清浄なバッグに清浄なガスを充填しておき試料ボンベを取り外した直後に改めてバッグを取り付け洗浄する必要があり、ガスの充填・保存などの準備作業および洗浄作業が煩雑であった。
【００１４】
またその都度手作業で充填されたバッグ中の、容量の限られた大気圧のガスを使用した洗浄は、洗浄ガスの流量および洗浄時間に制限がありまた洗浄の初期には洗浄ガスに混合された残留試料が改めて装置内配管を流れるため、洗浄効果が損なわれ洗浄の信頼性を低下させていた。また自動サンプリング装置内配管の洗浄の便のために試料取り付け口の１個または複数個を洗浄用バッグ取り付け用に専用使用することができるが、この場合は試料取り付け個数が減少せざるを得なかった。本考案はこのような問題点を解決する手段を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本考案が提供するにおい識別装置は上記課題を解決するために、１個または複数個のガスセンサーを備え、高圧ボンベやコンプレッサーによる加圧ガスをキャリアガスとして使用して、試料吸入口から導入されたにおいガスの測定を実行するにおい識別装置において、そのキャリアガスを試料吸入口に逆流させるキャリアガス逆流手段を設け、キャリアガスの逆流にて試料吸入口およびその周辺配管の洗浄を行う。また複数の試料の取り付けおよび選択が可能な試料取り付け口を有し、前記におい識別装置の試料吸入口と配管により接続され、試料取り付け口から導入された試料をにおい識別装置に導入する自動サンプリング装置を備えたにおい識別装置において、逆流させたキャリアガスをにおい識別装置の試料吸入口を介して前記自動サンプリング装置の試料取り付け口の洗浄を行う手段を備える。また上記におい識別装置により試料測定を実施中に、前記自動サンプリング装置内の共通配管部分に、逆流されたキャリアガスをにおい識別装置の試料吸入口を介して導入し、共通配管部分の洗浄を行う手段を備える。
【考案の効果】
【００１６】
本考案によれば、洗浄用バッグを使用する必要なく試料吸入口および、自動サンプリング装置の試料取り付け口ならびに共通配管部分の洗浄が可能となり準備および洗浄作業が簡易化され、また十分な洗浄時間・流量が確保されるので洗浄効果も改善される。
【考案を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下図示例にしたがって説明する。図１は本考案が第１に提供する実施例である。バルブＶ１と六方弁３およびバルブＶ２、ポンプ５が介在される配管系は試料（においガス）を測定するための準備系を構成し、そしてバルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３および、バルブＶ２１からバルブＶ２２を介設して六方弁３に到達する配管系は、本考案の特徴であるキャリアガスを吸入口２に逆流させて吸入口２の洗浄を行うキャリアガス逆流系を示している。図１は試料の測定後に行われる吸入口２の洗浄工程の状態を示しているが、測定の場合は図３に示されているように、試料容器１は吸入口２を介して測定系に接合している。なお図１において図３と同一の符号の部品の構造および作動は図３と同一である。
【００１８】
以下に試料測定の場合の系と洗浄工程の系について説明する。最初に行われる試料中のにおい成分の捕集の工程では、バルブＶ２１、Ｖ２２およびＶ２３はいずれも全方向閉止の位置に置かれ、試料容器１は図３に示すように吸入口２を介して測定系に接続される。その他のバルブ等の位置は図３において説明した位置と同一である。試料容器１内の試料は−吸入口２−バルブＶ１−六方弁３−捕集管４−バルブＶ２−ポンプ５の経路を通過し捕集管４ににおいガスの成分が吸着される。におい成分の捕集の終了後、バルブＶ１の選択方向が切り替えられて吸入口２方向は閉止され、バルブＶ２１方向からバルブＶ１を介して六方弁３方向への経路が開き、またバルブＶ２１はフィルタＦ１方向からバルブＶ１方向の経路のみが連通される。バルブＶ２２は引き続き閉止状態に置かれる。
【００１９】
以上の操作では窒素ボンベ６からの窒素ガスはバルブＶ３−フィルタＦ１−バルブＶ２１−バルブＶ１−六方弁３−捕集管４−バルブＶ２−流路Ａ−第１排気口の経路で装置を通過し、この経路内の残留試料、残留水分等が除去される。このとき、常温または任意の温度、例えば４０℃の捕集管４に吸着されている試料中のにおい成分は引き続き捕集管４に吸着されており、捕集管４内の残留水分のみが除去される。測定期間中は六方弁３、フローセル８および六方弁３からフローセル８に到る経路は加熱器（図示せず）によってたとえば４０℃に保温され、周囲温度の変動によるにおいセンサの特性変化および試料中の高沸点化合物の経路内壁等への付着が防止される。
【００２０】
次に六方弁３を操作し連通路のポジションを切り替えて測定操作を行う。この場合はバルブＶ２３を開き、窒素ボンベ６からの窒素ガスを、バルブＶ３−バルブＶ２３−フィルタＦ２−六方弁３−捕集管４−六方弁３−フローセル８−第２排気口の経路に切り替えて流され、キャリアガスとして機能するとともに、捕集管４をたとえば１０℃／秒の上昇速度で加熱開始し、捕集管４内のにおい成分が順次検知されて測定が行われる。
【００２１】
測定終了後は試料容器１を吸入口２から取り外し、六方弁３のポジションを戻し、バルブＶ２３は閉、バルブＶ２１はフィルタＦ１からバルブＶ２２方向のみ開とし、窒素ボンベ６からの窒素ガスをバルブＶ３−フィルタＦ１−バルブＶ２１−バルブＶ２２−六方弁３−バルブＶ１−吸入口２の経路で吸入口２から放出し、吸入口２および吸入口２近傍の配管を強制洗浄し、次の試料の測定に備える。図１において黒塗りの矢印はこの洗浄工程における窒素ガスの流れを示している。
【００２２】
本考案が第２に提供する実施例の要部のみを図２に示す。この実施例では自動サンプリング装置以下「オートサンプラ」と称す装置を使用する。すなわちにおい識別装置は吸入口２を介してオートサンプラＳを備えている。このオートサンプラＳには図示例では５個の試料容器Ｓ１〜Ｓ５が取り付けられており、試料選択バルブＶＳ１〜ＶＳ５のうち１個を開成することにより、それに対応する試料容器Ｓ１〜Ｓ５の試料の測定をすることができる。図２において試料容器Ｓ１は洗浄工程における位置を示しているが、たとえば試料容器Ｓ１の試料の測定中は試料容器Ｓ１は試料取り付け口Ｓ１１を介してオートサンプラＳに、したがって吸入口２を介してにおい識別装置に接続させる。
【００２３】
試料測定および洗浄工程におけるにおい識別装置の作動は、試料容器１を試料容器Ｓ１等と試料選択バルブＶＳ１等に入れかわるだけで実施例１における作動と同様であり詳細説明は省略する。なお図２における黒塗りの矢印は洗浄工程における窒素ガスの流れを示している。この洗浄工程において、試料取り付け口Ｓ１１等は窒素ガスによって強制洗浄される。また、共通配管部分を洗浄する手段である配管洗浄用バルブＶＳ１１を開成することにより、オートサンプラＳ内の共通配管部分が洗浄される。第２に提供する実施例において、図１におけるバルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３および、バルブＶ２１からバルブＶ２２を介設して六方弁３に到達する配管は、キャリアガスを図２の試料取り付け口Ｓ１１〜Ｓ１５のいずれかに逆流させて試料取り付け口Ｓ１１〜Ｓ１５のいずれかの洗浄を行うためのキャリアガス逆流手段であり、配管洗浄用バルブＶＳ１１はキャリアガスの逆流にて共通配管部分を洗浄する手段である。
【００２４】
本考案が提供するにおい識別装置の特徴は以上詳述したとおりであるが上記の実施例に限定されるものではなく、さらに種々の変形実施例を挙げることができる。たとえば実施例１および２ではキャリアガスは窒素ガスとして説明しているが、キャリアガスは試料に対して不活性であれば窒素ガスに限定されない。アルゴンなどを使用してもよい。また実施例１では試料の吸入口２の洗浄を行う手段としてバルブＶ２１、Ｖ２２、Ｖ２３および、バルブＶ２１からバルブＶ２２を介設して六方弁３に到達する配管を挙げているが、この実施例は１実施例を示したものであり、図１から図３に示すにおい識別装置以外の方式のにおい識別装置に対しても異なるバルブおよび配管構成を使用し試料吸入口および試料取り付け口の洗浄を行う手段を備えることができることは明らかである。
【００２５】
実施例１ではにおい識別装置の試料容器数は１個であるが、必要により複数の試料吸入口が内蔵されたにおい識別装置であってもよい。また試料測定および洗浄工程におけるバルブ操作等を必要に応じて自動化することが可能であることは自明である。図示例では容器をボンベとして示したが、ビニール袋のような容器も含まれ容器の形状は図示例に限定されない。本考案はこれらをすべて包含する。
【産業上の利用可能性】
【００２６】
本考案は食品や香料などのにおいに関する研究開発分野、食品や化成品製造などのにおいに関連する品質管理分野、臭気環境の管理分野で使用されるにおい識別装置に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本考案の実施例１の構成図である。
【図２】本考案の実施例２の構成図である。
【図３】従来のにおい識別装置の構成図である。
【符号の説明】
【００２８】
１  試料容器
２  吸入口
３  六方弁
４  捕集管
５  ポンプ
６  窒素ボンベ
７  空気ボンベ
８  フローセル
Ｆ１  フィルタ
Ｆ２  フィルタ
Ｆ３  フィルタ
Ｓ  オートサンプラ
Ｓ１〜Ｓ５  試料容器
Ｓ１１〜Ｓ１５  試料取り付け口
Ｖ１  バルブ
Ｖ２  バルブ
Ｖ３  バルブ
Ｖ４  バルブ
Ｖ２１  バルブ
Ｖ２２  バルブ
Ｖ２３  バルブ
ＶＳ１〜ＶＳ５  試料選択バルブ
ＶＳ１１  配管洗浄用バルブ
【図１】
0003126648.tif 000003
【図２】
0003126648.tif 000004
【図３】
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